КИНЕТИКА И МЕХАНИЗМЫ ГАЗОФАЗНОГО ГОРЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДОВ И КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В ЛАМИНАРНОМ ПЛАМЕНИ (по материалам докторской диссертации)

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных и численных исследований кинетики и механизмов газофазного горения ряда низших углеводородов и кислородсодержащих органических соединений в условиях ламинарного пламени. Акцент сделан на получении и анализе данных о химической структуре пламени, т.е. пространственных распределениях концентраций стабильных компонентов и короткоживущих интермедиатов, при атмосферном и повышенном давлении. Экспериментальные исследования выполнены с использованием молекулярно-пучковой масс-спектрометрии с электронной ионизацией и фотоионизацией. Эта методика впервые применена для детального анализа состава промежуточных продуктов горения водорода, его смеси с монооксидом углерода, ряда низших углеводородов при давлениях до 5 атм. Полученные данные позволили усовершенствовать химико-кинетические механизмы окисления этилена и пропилена — ключевых интермедиатов при горении углеводородов. Исследована кинетика окисления кислородсодержащих соединений с эфирной группой (на примере диметилового эфира и 1,2- пропиленоксида) и сложноэфирной группой (ряд метиловых и этиловых эфиров). Предложены усовершенствованные химико-кинетические механизмы горения для метилметакрилата и этилпентаноата. Изучение структуры пламени диацетила позволило разработать усовершенствованный химико-кинетический механизм, описывающий образование и расходование кетена — ключевого интермедиата горения углеводородов. Исследовано влияние оксигенатов с различными функциональными группами на кинетику образования предшественников сажи и полиароматических углеводородов в богатых углеводородных пламенах. Результаты работы способствуют развитию фундаментальных знаний о химии горения и имеют практическую значимость для создания новых топливных композиций и экологически безопасных технологий их сжигания.

Возврат к списку